蒸汽喷射式热泵在纸机干燥部的应用与分析

蒸汽喷射式热泵在纸机干燥部的应用与分析

张程[1]2004年在《蒸汽喷射式热泵在纸机干燥部的应用与分析》文中研究说明我国是能源消耗的大国,尽管我国的能源生产发展的很快,但仍未满足国民经济发展的需要,因此节能仍然是我国目前能源政策的基点之一。造纸业也是能源消耗的大户,每年造纸业都要消耗大量的蒸汽来干燥纸张。目前我国纸机的干燥部大多采用的是多段式通汽供热干燥系统,该系统存在着纸机干燥部各段烘缸的供汽量和供汽压力调节困难,烘缸中蒸汽冷凝水难以通畅排出等缺点。 本文针对纸机干燥部传统供热系统在实际生产中所出现的问题,提出了采用蒸汽喷射式热泵对纸机干燥部传统供热系统改造的两种改造方案—开放式热泵供热系统和封闭式热泵供热系统。建立了纸机干燥部供汽量的计算模型。依据模型,采用Microsoft Visual C++6.0编程对传统供热系统与热泵供热系统的供汽量进行了计算比较。 本文还分析了采用多段通汽供热系统的纸机干燥部烘缸的分段排布对干燥部供汽量和成纸质量的影响,提出了干燥部烘缸优化排布的目标方程以及优化条件,并采用Microsoft Visual C++6.0编程对干燥部烘缸的分段排布进行优化计算。

党睿, 董继先[2]2011年在《蒸汽喷射式热泵供热系统在纸机干燥部的应用》文中提出就蒸汽喷射式热泵在造纸机烘干部供热系统上的应用进行了论述。重点就纸机干燥部供汽系统中蒸汽喷射式热泵的种类、蒸汽喷射式质量调节热泵系统的设计分析以及在应用中的注意事项进行了分析。

沈胜强, 张程, 李素芬[3]2004年在《蒸汽喷射式热泵在纸机干燥部供热的应用分析》文中研究指明将蒸汽喷射式热泵引入到传统的纸机干燥部多段式供热系统之中。建立了系统的计算模型 ,对一个典型的纸机叁段供热干燥系统进行了计算。结果表明 ,引入喷射泵以后的系统较之传统系统 ,蒸汽耗量减少 1 0 %左右 ,段间流动压差增加 ,有利于烘缸内冷凝水的排出 ,干燥效果也更佳。

党睿[4]2009年在《纸机干燥部热力系统的分析与研究》文中研究指明能源是制约发展的瓶颈,如今社会能源供求矛盾越来越突出,节能降耗也是造纸业十分关注的问题,同时也是提高造纸行业利润的重要途径之一。就制浆造纸各个环节的能耗而言,纸机干燥部是能耗最大的工段,所以合理设计纸机干燥部尤其是热力系统与节省建设投资、提高生产能力、保证成品质量和降低生产成本有着极为重要的关系。长久以来,影响和制约纸机车速、产量及能耗的主要问题在于纸机供热系统中冷凝水排除不良,为此对于纸机干燥部供热系统的研究国内外一直没有停止过。纸机干燥部热力系统的发展大致历经了由单段供汽到多段供汽再到如今比较常用的热泵供汽系统。自从热泵系统问世以来,我国绝大多数纸机的改造均采用了带有蒸汽喷射式热泵的热力系统。热力系统的设计与布置、热泵性能的好坏和控制系统的优劣都会直接影响纸机的运行效果。对于新建纸机或原有纸机热力系统的改造,不可能一味的采用统一模式,所以要研究一套针对特定参数的纸机热力系统的设计方法。本文主要对纸机热力系统、热泵装置及烘缸装置进行了分析与研究,研究的主要内容如下:(1)全面的比较和分析了纸机干燥部热力系统的各个环节,指出各种系统的优点与缺点,在进行纸机干燥部的设计时,应考虑多种因素的制约,理性合理的采用最适用的技术,选取最适合的计算参数。(2)对热力系统的主要参数计算进行了研究,提出了纸机干燥部热力系统设计实施的一般步骤,讨论选取了计算参数,并采用VB语言编写了计算程序,使烦琐的计算初步程序化,提高了此方面的研究速度。(3)对蒸汽喷射式热泵在纸机干燥部热力系统的应用做了充分的研究,在学习总结前人计算经验的基础上,对比了不同的喷射系数计算方法,得出热力学计算喷射系数较为准确;提出了针对不同汽源热力系统的热泵设计方法;采用计算流体力学(CFD)软件技术对热泵进行了模拟,验证了本文中的设计方法并进行了模型选优,用Pro / E软件进行了结构造型。(4)对多喷嘴热泵进行了研究;做了多喷嘴热泵模型与普通热泵模型的叁维模拟对比,由模拟对比得出,多喷嘴热泵在其结构和功能上都有巨大的优势。(5)按照某造纸厂提供的参数,设计实施了一套3200 / 350纸机的热力系统,并设计一台蒸汽喷射式热泵,使研究与实践相结合。(6)对多通道烘缸做了理论分析及用Pro/ E软件进行了结构造型,获得国家实用新型专利ZL200820029564.8。

李蕊[5]2012年在《基于可调热泵的蒸汽冷凝水热力系统研究》文中研究指明造纸工业在我国是一个资金和技术密集型的“朝阳产业”,作为国家“十一五”规划振兴产业,其主要发展方向是淘汰落后产能、走节能降耗的“低碳经济”之路。而长期制约着纸机车速、产量以及能耗的主要问题在于烘缸冷凝水排出不畅,为此国内外一直致力于干燥部供汽系统的研究。传统的纸机干燥部多段供汽系统属于被动式蒸汽串联供热系统,易出现烘缸积水,导致烘缸传热效率降低,影响纸张的干燥效率。从国外引进的热泵系统则有效避免了烘缸积水,提高了系统传热传质效率,实现了利用低参数品位的热源达到节能降耗的目的。但是同国外的可调节热泵相比,目前国内所采用的常规热泵具有调节范围相对较窄、适应纸种变化的范围不够宽等缺点。因此,研究可调热泵,利用它改造烘缸热力系统,对提高干燥效率和干燥部的节能有重大意义。本项目受陕西省科技型中小企业创新基金(10C26216103241)支持,针对我国纸机干燥部蒸汽冷凝水系统存在的一些问题,消化吸收国外在可调热泵设计方面的先进技术,并研发相配套的热力控制系统,用于对我国新上纸机的配套或对现有纸机蒸汽冷凝水系统的改造。本文主要工作总结如下:(1)对现有纸机干燥部各类供汽系统的优缺点分析,提出一种新式热泵供汽系统。它结合叁段供汽与热泵供汽的优点,并采用可调热泵,以提供可靠的冷凝水排放、最大的热传递效率及最有效的蒸汽使用。总结热力系统中各参数的计算方法,通过实例计算得出新式热泵供汽系统的热力平衡计算方法,为合理设计供汽系统提供理论依据。(2)充分研究热泵在纸机干燥部热力系统的应用,在学习总结前人计算经验的基础上,通过分析常规热泵的设计方法,提出可调热泵的设计方法。从实际工况出发对可调热泵进行结构尺寸设计,并采用流体分析软件CFD对其进行数值模拟分析,判定可调热泵的性能参数的范围,并与理论计算结果进行对比,验证设计的合理性,使可调热泵在纸机干燥部中得到良好发挥,达到提高干燥效率、降低纸机能耗、改善成纸质量的目的。(3)通过分析现有常规热泵控制方式,提出适合于可调热泵的控制。通过对可调热泵采用低选控制,配以压力与压差控制回路,并对干燥部烘缸组采用压力分段与分程控制,不仅可以保证烘缸温升曲线的合理性,还能充分利用热能。此控制方式是基于西门子300PLC控制系统来实现的。(4)以湖南天和纸业的涂布白板纸机所采取的热力控制系统为例,对新式热泵供汽系统进行应用研究。

党睿, 董继先[6]2009年在《蒸汽喷射式热泵供热系统在纸机干燥部的应用》文中认为本文就蒸汽喷射式热泵在造纸机烘干部供热系统上的应用进行了论述。重点就纸机干燥部供汽系统中蒸汽喷射式热泵的种类、蒸汽喷射式质量调节热泵系统的设计分析以及在应用中的注意事项进行了分析。

聂彪[7]2008年在《蒸汽喷射式热泵在多段通汽系统中的应用》文中研究指明在造纸企业,纸机干燥部蒸汽消耗占纸的生产成本5%~15%,因此,在纸机干燥部进行节能是非常必要的。近几年,蒸汽喷射式热泵在纸机干燥部多段通汽系统中得到了广泛应用,在节能降耗方面取得了显着效果。

董继先, 张艳华[8]2007年在《双热泵供热系统在纸机干燥部的应用研究》文中指出在原有蒸汽喷射式热泵的基础上,提出了可调式蒸汽喷射式热泵,并将该热泵应用于双热泵供热系统以提高造纸机干燥部的干燥能力,节约能源.通过与原有供热系统的比较,证明了此系统有很好的应用前景.

费继友, 孟祥兆, 俞炳丰[9]2001年在《蒸汽喷射式热泵在纸机干燥部供热节能的研究》文中认为提出了在造纸机干燥部利用热泵替代传统的叁段通汽供热方式 ,节能效果明显 ;解决了烘缸积存冷凝水这一国内外纸机技术改造的难点问题 ;改善了纸机烘缸温度曲线 ;在实际应用中取得显着效果

唐玉宝, 汤伟[10]2014年在《工况变化对可调热泵喷射系数影响与热泵系统设计》文中研究表明可调热泵在造纸干燥部的节能效果显着,喷射系数是可调热泵重要的性能指标.为进一步提高热泵的喷射系数,更大程度的挖掘节能潜能,不能仅限于根据经验对热泵系统进行设计.可调热泵的喷射系数受工况中各个因素的影响较大.本文在分析热泵的工作原理的基础上,分别对可调热泵在工况改变时喷射效系数的变化做了研究,利用仿真得到的结果对热泵系统设计给出合理化建议.

参考文献:

[1]. 蒸汽喷射式热泵在纸机干燥部的应用与分析[D]. 张程. 大连理工大学. 2004

[2]. 蒸汽喷射式热泵供热系统在纸机干燥部的应用[J]. 党睿, 董继先. 科学技术与工程. 2011

[3]. 蒸汽喷射式热泵在纸机干燥部供热的应用分析[J]. 沈胜强, 张程, 李素芬. 中国造纸学报. 2004

[4]. 纸机干燥部热力系统的分析与研究[D]. 党睿. 陕西科技大学. 2009

[5]. 基于可调热泵的蒸汽冷凝水热力系统研究[D]. 李蕊. 陕西科技大学. 2012

[6]. 蒸汽喷射式热泵供热系统在纸机干燥部的应用[C]. 党睿, 董继先. 中国制冷学会2009年学术年会论文集. 2009

[7]. 蒸汽喷射式热泵在多段通汽系统中的应用[J]. 聂彪. 中华纸业. 2008

[8]. 双热泵供热系统在纸机干燥部的应用研究[J]. 董继先, 张艳华. 陕西科技大学学报. 2007

[9]. 蒸汽喷射式热泵在纸机干燥部供热节能的研究[J]. 费继友, 孟祥兆, 俞炳丰. 贵州工业大学学报(自然科学版). 2001

[10]. 工况变化对可调热泵喷射系数影响与热泵系统设计[J]. 唐玉宝, 汤伟. 陕西科技大学学报(自然科学版). 2014

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